Hukum Pascal – Rumus, Penerapan Dan Contoh Soalnya Lengkap

Hukum Pascal – Rumus, Penerapan Dan Contoh Soalnya Lengkap

Hukum Pascal – Rumus, Penerapan Dan Contoh Soalnya Lengkap

Hukum Pascal – Hukum Pascal dinyatakan oleh seorang filsuf sekaligus ilmuwan Prancis, Blaise Pascal (1623-1662) menyatakan bahwa :

“Jika tekanan eksternal diberikan pada sistem tertutup, tekanan pada setiap titik pada fluida tersebut akan meningkat sebanding dengan tekanan eksternal yang diberikan.”

Hukum pascal juga menggambarkan setiap kenaikan tekanan pada permukaan fluida, harus diterukan ke segala arah fluida itu. Hukum pascal juga hanya bisa diterapkan pada fluida pada umumnya fluida cair.

Rumus Hukum Pascal

Rumus hukum pascal dalam sistem tertutup bisa disimpulkan dengan :

Supaya lebih simpel formula di atas ditulis dengan

Seperti yang sudah kita tahu bahwa tekanan adalah gaya dibagi besar luasan penampangnya (P = F/A), maka persamaan diatas dapat ditulis kembali sebagai berikut :

Atau

Besar keuntungan mekanis dari sistem fluida/hidrolik yang memakai hukum pascal bisa diketahui dari rasio gaya, yang keluar dibagi gaya yang diberikan.

Karena luas penampang berbanding lurus dengan gaya, maka keuntungan mekanis juga bisa langsung diketahui dari rasio kedua luasan penampang tersebut.

Seperti pada gambar di atas, cairan tak bisa ditambahkan atau keluar dari sistem yang tertutup, karena cairan tak bisa ditambahkan atau keluar dari sistem yang tertutup maka volume cairan yang terdorong pada sebelah kiri akan mendorong piston atau silinder pejal, yang ada di sebelah kanan ke arah atas. Piston yang ada di sebelah kiri bergerak ke bawah sejauh h1 dan piston di sebelah kanan bergerak ke atas sejauh h2. Yang sesuai dengan hukum pascal, maka :

Baca Juga :  Kesetimbangan Kimia – Pengertian, Rumus, Dan Contoh Soalnya Lengkap

Sehingga,

Penerapan Hukum Pascal

Hukum pascal juga banyak diterapkan dalam memudahkan pekerjaan manusia. Salah satu contoh sederhananya adalah pengungkit hidrolik. Pada pengungkit hidrolik ini, ada sedikit gaya yang masuk yang diberikan digunakan untuk menghasilkan gaya yang keluar yang lebih besar dengan cara membuat luasan piston bagian luar lebih besar dari luasan piston di bagian dalam. Dengan cara itulah keuntungan mekanis yang diperoleh akan berlipat ganda, tergantung pada rasio perbedaan luasan piston. Sebagai contohnya, bila luasan piston luas 20 kali lebih besar daripada piston bagian dalam. Maka gaya yang keluar dikalikan dengan faktor 20, sehingga apabila gaya yang diberi setara dengan 100 Kg maka bisa juga mengangkat mobil sampai seberat 2000 Kg atau 2 ton.

Contoh lainnya yaitu rem hidrolik pada mobil. Pada saat pengemudi menginjak pedal rem, maka tekanan pada silinder utamanya akan meningkat. Kenaikan tekanan ini akan diteruskan ke seluruh bagian fluida pada bagian sepanjang sistem sistem hidrolik, sehingga silinder rem akan mendorong kanvas rem pada cakram yang menempel di bagian ban mobil. Akibat gesekan diantara kanvas rem dengan cakram yang akan menyebabkan laju mobil berkurang. Rem hidrolik yang seperti ini biasanya disebut dengan rem cakram serta digunakan pula pada sepeda motor. Fluida yang digunakan sebagai media penyalur tekanan yaitu oli.

Bisa dikatakan bahwa semua sistem hidrolik menggunakan hukum pascal. Sistem hidrolik ini digunakan di seluruh kendaraan berat, mesin pengangkut, pabrik-pabrik, dan semua peralatan yang memerlukan gaya yang besar dengan menggunakan sistem hidrolik karena keuntungan mekanisnya yang cukup tinggi serta sistem kerjanya yang sederhana.

Contoh Soal

Sebuah pengungkit hidrolik digunakan untuk mengangkat mobil. Udara bertekanan tinggi digunakan untuk menekan piston kecil yang memiliki jari-jari 5 cm. Takanan yang diterima diteruskan oleh cairan didalam sistem tertutup ke piston besar yang memiliki jari-jari 15 cm. Berapa besar gaya yang harus diberikan udara bertekan tinggi untuk mengangkat mobil yang memiliki berat sebesar 13.300 N? Berapa tekanan yang dihasilkan oleh udara bertekanan tinggi tersebut?

Baca Juga :  3 Macam Bentuk Gunung Dan 7 Tipe Gunung Api Lengkap

Pembahasan:

Dengan menggunakan rumus hukum Pascal  dapat dicari nilai gaya yang diperlukan:

 

Sehingga didapat:

 

Kemudian, banyaknya tekanan udara yang dibutuhkan sebesar:

Besarnya tekanan yang diperlukan, hampir dua kali besar tekanan atmosfer.

Demikian pembahasan materi tentang hukum pascal yang lengkap dengan pengertian, penerapan, rumus dan contoh soalnya. Semoga artikel ini memberi manfaat dan dapat menambah pengetahuan anda dalam bidang ilmu fisika.

Baca Juga :